核电磁脉冲孔耦合及防护研究

论文摘要

信息战已成为现代战争的主要特征之一,现代化军事系统离不开大量的电子装备,对电子装备最大的威胁之一就是强电磁脉冲辐射。高空核爆炸及电磁脉冲武器的出现,使得电子武器装备、C4I指控系统抗电磁脉冲打击的要求更高。因此,有关电磁脉冲及其工程防护的理论和技术已成为当今世界大国研究的热点,具有极其重要的军事意义。本文介绍了核电磁脉冲环境及其效应、核电磁脉冲孔缝耦合的模拟仿真、屏蔽效能测试及防护几个方面。首先详细对比了国内外多种核电磁脉冲标准规定的时域波形及频谱,研究了核电磁脉冲的耦合途径,建立孔缝耦合的仿真模型,并运用时域有限差分法进行计算仿真,得到了一些相关的结论;对屏蔽效能从时域和频域进行了深入分析,通过运用最小相位传递函数法从频域屏蔽效能测试数据恢复了核电磁脉冲经过屏蔽体后的时域波形,从而建立了从频域屏蔽效能估算时域屏蔽效能的方法。最后,介绍了各类常用屏蔽材料及屏蔽效能的测试方法,对几种屏蔽材料进行了实际测试,并对结果进行了分析;对如何提高屏蔽方舱抗核电磁脉冲的能力进行了深入探讨,提出了相关的具体工程屏蔽措施。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 本文所进行的研究工作
• 第二章 高空核爆电磁脉冲环境
• 2.1 核电磁脉冲环境与效应
• 2.1.1 核电磁脉冲产生的电磁脉冲环境
• 2.1.2 核电磁脉冲主要特点
• 2.1.3 核电磁脉冲的各种效应
• 2.2 核电磁脉冲表述形式和特征参数
• 2.2.1 核电磁脉冲辐射环境的各种波形标准
• 2.2.2 HEMP频域能量分布
• 2.3 本章小节
• 第三章 核电磁脉冲孔缝耦合仿真分析
• 3.1 核电磁脉冲耦合途径
• 3.2 核电磁脉冲对屏蔽体孔缝效应的仿真
• 3.2.1 时域有限差分法基本原理
• 3.2.2 计算模型的建立
• 3.2.3 仿真结果及讨论
• 3.2.4 结论
• 3.3 本章小节
• 第四章 核电磁脉冲屏蔽效能分析
• 4.1 电磁屏蔽的基本概念
• 4.1.1 电磁屏蔽基本原理
• 4.1.2 屏蔽效果的表示方法
• 4.2 频域法与时域法测屏蔽效能的分析比较
• 4.2.1 频域法屏蔽效能测试
• 4.2.2 时域法屏蔽效能测试
• 4.2.3 两种不同测试方法的屏蔽效能表征方式
• 4.2.4 两种不同测试方法的选择与应用
• 4.3 从频域屏蔽效能估算时域屏蔽效能
• 4.3.1 实序列的离散希尔伯特（Hilbert）变换
• 4.3.2 最小相位系统传递函数的重构
• 4.3.3 最小相位传递函数matlab编程实现
• 4.3.4 应用实例
• 4.4 本章小结
• 第五章 核电磁脉冲的防护
• 5.1 常用屏蔽材料及屏蔽效能测试方法
• 5.1.1 导磁材料
• 5.1.2 导电材料
• 5.1.3 复合材料
• 5.1.4 屏蔽材料屏蔽效能的测试
• 5.2 电磁屏蔽方舱抗电磁脉冲设计
• 5.2.1 电磁屏蔽方舱的概念、要求及结构
• 5.2.2 电磁屏蔽方舱的屏蔽效能分析
• 5.2.3 电磁屏蔽方舱的抗电磁脉冲设计
• 5.2.4 电磁屏蔽方舱屏效测试
• 5.3 本章小节
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 下一步研究思路
• 致谢
• 参考文献